1、第十二講 軟件項目質(zhì)量管理9/22/20221主要內(nèi)容軟件質(zhì)量的重要性軟件質(zhì)量的描述質(zhì)量度量ISO9126軟件質(zhì)量度量方法軟件質(zhì)量改進(jìn)9/22/20222軟件質(zhì)量的重要性盡管所有的商品或服務(wù)都存在質(zhì)量問題，但是軟件的特殊性，特別是其復(fù)雜性和不可見性，使其更為重要軟件危險性的增加：企業(yè)越來越依賴軟件軟件的無形性：很難知道項目中的特定任務(wù)是否完全滿足軟件開發(fā)過程中錯誤積累9/22/20223軟件質(zhì)量對軟件系統(tǒng)可以從三方面描述：描述系統(tǒng)如何工作的功能描述功能如何提供的質(zhì)量描述花費(fèi)在系統(tǒng)上的資源描述問題：學(xué)院工資系統(tǒng)準(zhǔn)備選用商品化軟件。請定義選擇原則？9/22/20224軟件質(zhì)量軟件質(zhì)量可以包括：運(yùn)行

2、質(zhì)量正確性可靠性集成性可用性修改質(zhì)量可維護(hù)性可測試性靈活性轉(zhuǎn)換質(zhì)量可移植性可重用性互操作性問題：請指出質(zhì)量特性中哪些是無關(guān)的，互補(bǔ)的和沖突的？無關(guān)的：如可用性和可重用性互補(bǔ)的：如靈活性與可維護(hù)性沖突的：由于考慮了某一類型的平臺可能效率高，但是移植性差9/22/20226軟件質(zhì)量質(zhì)量要素需要轉(zhuǎn)化成開發(fā)者可以意識到的內(nèi)部準(zhǔn)則。問題：同一準(zhǔn)則出現(xiàn)在不同的質(zhì)量要素中說明了什么？說明這些質(zhì)量要素是互補(bǔ)的。9/22/20227質(zhì)量度量為了度量，需要對每一質(zhì)量規(guī)定：度量的單元測試的范圍最差的可接受的值計劃達(dá)到的值當(dāng)前可達(dá)到的最佳的值目前的值問題：針對字處理系統(tǒng)，舉出一個質(zhì)量度量的例子。9/22/20229質(zhì)

3、量度量質(zhì)量：易學(xué)習(xí)性定義：新手學(xué)會使用軟件生成一份標(biāo)準(zhǔn)文檔的時間度量的單元：小時測試：首先對新手進(jìn)行調(diào)查以確定他們的字處理軟件的使用經(jīng)驗，然后給他們一臺機(jī)器，一套軟件，訓(xùn)練手冊和安裝文檔。然后測試他們學(xué)會生成一份文檔的時間最差：4小時計劃：2小時最好：1小時目前：4小時9/22/202210質(zhì)量度量為了產(chǎn)生一份質(zhì)量描述文檔，經(jīng)常需要將質(zhì)量準(zhǔn)則進(jìn)一步細(xì)分。例如可用性下面的易理解性，可以分成：菜單結(jié)構(gòu)的易理解性，特別是某項執(zhí)行功能的命令要容易找到，其它方面還包括錯誤消息的提供，幫助信息的提供等9/22/202211ISO9126目前，不少人提出了不同的軟件質(zhì)量特性表示方法。但是缺少一個公共的標(biāo)準(zhǔn)。

4、例如可維護(hù)性能夠指錯誤可以迅速確定并被修改，也可以指軟件能夠很容易地被修改。制定于1991年的ISO9126標(biāo)準(zhǔn)就是處理軟件質(zhì)量問題的。這份13頁的標(biāo)準(zhǔn)為制定進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。9/22/202212ISO9126ISO9126規(guī)定軟件質(zhì)量可以從6個特性來評價：Functionality:與一組功能及其指定的性質(zhì)有關(guān)的一組屬性Reliability:在規(guī)定的時間和條件下，軟件維持其性能水平的能力有關(guān)的一組屬性Usability:與一組規(guī)定或潛在用戶為使用軟件所需作的努力和對這樣的使用所作的評價有關(guān)的一組屬性Efficiency:在規(guī)定的條件下，軟件性能水平與所用的資源量之間關(guān)系相關(guān)的一組屬

5、性Maintainability:與進(jìn)行指定的修改所需的努力有關(guān)的一組屬性Portability:與軟件可從某一環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一環(huán)境的能力有關(guān)的一組屬性9/22/202213ISO9126ISO9126對每一特性規(guī)定了子特性功能特性：Compliance(依從性)指的是軟件符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)或法律的程度。Interoperability（互操作性）指的是軟件與其它系統(tǒng)交互的能力9/22/202214ISO9126效率和可維護(hù)性Stability(穩(wěn)定性)不是指軟件從不變化，而是指軟件由于預(yù)想不到的原因而要修改的風(fēng)險很低。可移植性Conformance(遵循性):與Compliance(依從性)不一樣，

6、它與可移植性有關(guān)。例如使用標(biāo)準(zhǔn)的編程語言就是一種遵循性。9/22/202216ISO9126ISO9126也提供了使用這些質(zhì)量特性的指南。對于不同的產(chǎn)品，各種質(zhì)量特性的重要程度是各不相同的。一旦軟件產(chǎn)品的需求建立起來后，就要進(jìn)行下列步驟：質(zhì)量度量標(biāo)準(zhǔn)的選擇：ISO9126沒有給出具體的方法排序水平定義：度量的結(jié)果需要映射成等級以確定需求滿足的程度。9/22/202217軟件質(zhì)量度量方法本節(jié)所講的是某些質(zhì)量特性的建議的度量方法，對于具體的產(chǎn)品，質(zhì)量特性的度量各有不同。可靠性Availability（可用性）：在一段時間內(nèi)系統(tǒng)可用的時間比例Mean time between failures（MT

7、BF）:兩次失效間隔的平均時間Failure on demand: 在需要用該系統(tǒng)的時間，系統(tǒng)不可工作的概率，或者一項事務(wù)失敗的概率Support activity:錯誤報告的次數(shù)某一系統(tǒng)安裝后，一般在星期一到星期五中8:00到6：00使用，四星期后，系統(tǒng)因為硬盤問題有一整天不可用。在接下來的另外兩天由于頭天晚上的批處理運(yùn)行的問題每次直到早晨10點才能使用，請計算Availability和MTBF。9/22/202219軟件質(zhì)量度量方法可維護(hù)性該特性與靈活性緊密關(guān)聯(lián)。靈活性是系統(tǒng)修改的容易程度。可維護(hù)性可以用靈活性加上可診斷性來度量。診斷性可以用診斷一個錯誤的平均時間來度量。可擴(kuò)展性將新的特征

8、加到現(xiàn)有系統(tǒng)中的效率占從頭開始開發(fā)一個新系統(tǒng)的效率的比。某公司開發(fā)一個包含5000SLOC的系統(tǒng)花費(fèi)了400個人日。對系統(tǒng)添加一個新功能增加了100SLOC花費(fèi)20個人日，問擴(kuò)展性為多少？409/22/202220產(chǎn)品和過程質(zhì)量管理上述度量都是在產(chǎn)品出來后進(jìn)行的，這種事后度量也許太晚了。在過程的各個階段可能都會引入錯誤，這種錯誤將傳遞到后續(xù)的階段。因而需要在過程進(jìn)行中盡心仔細(xì)的檢查。Entry Requirements: 在活動開始前，需要準(zhǔn)備好的條件。如在開始前，要準(zhǔn)備好測試數(shù)據(jù)和期待結(jié)果。Implementation Requirements:過程如何進(jìn)行。如在測試中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個錯誤并加以

9、改進(jìn)后，所有的測試必須重新進(jìn)行。Exit Requirements:在一個活動結(jié)束前必須滿足的條件。例如測試階段結(jié)束的條件是所有的錯誤都被更正并且不能夠再發(fā)現(xiàn)任何錯誤。問題：在什么情況下，前面一個活動的結(jié)束條件不是后面一個活動的進(jìn)入條件。9/22/202221產(chǎn)品和過程質(zhì)量管理答案：在某些場合，某一活動可以在它前面一個活動完全結(jié)束前開始。在這種情況下，后面活動的進(jìn)入條件可以與前面一個活動的退出條件不一致。例如，某些軟件模塊的界面還沒有最后調(diào)整好前，就可以先在硬件平臺上來測試性能。問題：請為學(xué)院工資系統(tǒng)的代碼編寫活動確定進(jìn)入條件和退出條件？9/22/202222提高軟件質(zhì)量的途徑Increasi

10、ng visibility(增加可見性):例如“egoless programming”編程員相互瀏覽對方代碼。Procedure Structure(過程結(jié)構(gòu)）Checking Intermediate Stages(檢查中間環(huán)節(jié)）：將錯誤消滅在萌芽狀態(tài)9/22/202223提高軟件質(zhì)量的途徑Inspection(檢查):通過將完成的工作交付給多個合作者檢查，然后召開會議進(jìn)行討論如何修改。該方法可以：很容易地發(fā)現(xiàn)表面錯誤激勵編程人員編寫出結(jié)構(gòu)更好，更清晰地代碼，因為他知道否則別的人將會批評他提高團(tuán)隊精神9/22/202224結(jié)構(gòu)化編程和凈室軟件開發(fā)在二十世紀(jì)60年代，軟件變得越來越復(fù)雜而人記

11、憶細(xì)節(jié)的能力是有限的。因此，不可能去對軟件的所有部分進(jìn)行完全測試。測試所能做的是證明錯誤的出現(xiàn)，而不是沒有錯誤。Dijkstra建議保證軟件代碼正確性的唯一方法是對代碼重新審視。復(fù)雜系統(tǒng)可以分成子部件，為了使這種分解工作正常，每個部件必須自包含，同時只有一個進(jìn)入點和一個退出點。該觀點進(jìn)一步發(fā)展為IBM的凈室軟件開發(fā)，該方法將軟件開發(fā)分為三個小組：分析小組開發(fā)小組校驗小組系統(tǒng)采用增量式方式開發(fā)，每個團(tuán)隊的產(chǎn)出都必須滿足用戶的需要。開發(fā)小組不進(jìn)行編譯而代之以用數(shù)學(xué)方法來證明。校驗小組不斷的測試直到滿足特定的統(tǒng)計水平。9/22/202226形式化方法數(shù)學(xué)方法采用的是對每一個過程定義前提條件和后置條件

12、。前提條件定義了在處理前允許的狀態(tài)，后置條件定義了處理后的狀態(tài)。由于數(shù)學(xué)方法是精確的，因此可以保證其正確性。9/22/202227軟件質(zhì)量循環(huán)識別一系列問題選擇一個問題加以處理將問題分析清楚分析原因并加以評價分析解決方案并加以評價決定采用某一解決方案開發(fā)一個實施計劃將計劃交給管理部門實施計劃監(jiān)控計劃考慮解決方案更廣泛的應(yīng)用重新選擇問題問題：軟件質(zhì)量循環(huán)與一般的檢查過程有何區(qū)別一個是面向所有過程，一個是面向某一產(chǎn)品9/22/202229GQM方法過程改善可以采用定量測量技術(shù)來實現(xiàn)。GQM(Goal/Question/Metric)方法：首先需要定義一個目標(biāo)，該目標(biāo)可能是評估是否一個新的編程語言能夠提高開發(fā)者的效率。為